[发明专利]一种石油化工巡检机器人及其工作方法

说明书

本发明公开了一种石油化工巡检机器人及其工作方法，属于机器人技术领域。它包括底盘，底盘上卡合有外护罩；折叠臂架装置用于机器人巡检；动力及驱动装置用于为巡检机器人提供移动的动力并进行驱动；数据采集及监控装置用于采集现场数据并对现场进行监控；控制装置包括电控箱，电控箱位于底盘上，分别与折叠臂架装置、动力及驱动装置以及数据采集及监控装置电连接，其利用折叠臂架装置的三个自由度，使得传感器能够到达巡检空间内的任意位置，巡检无死角，并依靠底盘、动力及驱动装置、数据采集及监控装置以及控制装置形成完整的石油化工巡检机器人。

技术领域

本发明属于机器人技术领域，更具体地说，涉及一种石油化工巡检机器人及其工作方法。

背景技术

随着现代石油石化生产技术的发展，技术的发展一方面给人类带来了大量的财富和舒适的生活环境，另一方面由于生产中火灾、爆炸、中毒等重大事故的频频发生，不仅给企业带来了高额的经济损失，也使石油石化产业长期处于高能耗、高污染、高破坏的环境。生产设备的正常运转以及维持良好稳定的生产环境是安全生产的重点，人工对设备的巡查始终是设备维护与监测的一个重要手段，工作人员对设备定时有计划的检查，对设备的工作状态或运行数据的查看，确保将设备出故障的隐患降到最低。长期以来，人员巡查的管理始终是管理者的一道难题，在传统的巡检管理中，一般采用的是挂牌、拔针、签到等方式，这些方式的弊端是经常发生早检、晚检、漏检甚至不捡等不按巡检规定进行巡检的情况，这样就无法保证巡检工作的质量，也就很难保障巡查区域设施的安全；同时在人员巡检的过程中，由于生产设备因素以及生产环境因素，对于巡检人员也造成很大的安全隐患，威胁巡检人员的生命安全。亟需一种可代替人工进行巡检，并且巡检效果良好，能够及时发现设备及环境安全隐患的方式。针对于上述问题，以及机器人产业的高速发展状况，有人提出利用机器人代替人工进行化工巡检。

关于机器人巡检的相关系统，中国专利申请号为：201711230244.9，申请日为：2017.11.29的“一种防爆机器人巡检系统及方法”，其披露了一种巡检系统及方法，巡检系统包括管理平台以及防爆机器人，管理平台与防爆机器人连接，当防爆机器人接收到管理平台发出的任务，防爆机器人能够自主导航至目标防爆区域进行巡检的防爆机器人。将管理平台与防爆机器人建立通信连接后，能够使得管理人员在后台通过对管理平台的操控，对防爆机器人进行操作，从而代替人工进入危险区域进行巡检；但其仅描述了管理平台与防爆机器人的框架式结构，针对于具体产品并未进行阐述。中国专利申请号为：201810648091.8，申请日为：2018.06.21的“巡检机器人系统”，其包括巡检轨迹、移动承载系统、行走和检测运动的控制系统、检测系统、数据库和分析系统和显示报警系统；移动承载系统、行走和检测运动的控制系统和检测系统集成为一个整体的移动体，移动体在巡检轨迹上行走检测，并将检测数据存储在行走和检测运动的控制系统中，经由数据库和分析系统对比计算，在显示报警系统实现记录、显示和报警的功能。巡检机器人系统应用于易燃易爆场所，能够实现数字化实时监测和记录，及时查询和分析化工厂的运行状态和趋势；但其仅对框架式的描述，对于系统如何实现全方位的监测以及数据的采集并未进行描述。中国专利申请号为：201811596806.6，申请日为：2018.12.26的“一种应用于危化品环境下多机器人路径规划方法”，该方法的核心算法是好奇心驱使算法与深度确定性策略梯度相结合的深度强化学习算法，该算法避免了同类算法中人工设计环境奖励这一复杂繁琐的步骤，而是通过智能体自身内在奖励与稀疏的环境奖励对未知复杂环境进行探索、适应；同时，多机器人之间采用多Agent协作学习算法获得最优的协同工作策略。该方法中利用相应的算法可获得较优的工作策略，按照制定的工作策略执行，并使用相应的巡检机器进行巡检，可较好的实现化工巡检。